一种双相中熵合金的设计与制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双相中熵合金及其制备方法。中熵合金的成分为(CoCrNi)x(AlTiNb)100‑x，制备工艺路线：真空熔炼FCC单相CoCrNi母合金‑真空熔炼BCC单相AlTiNb中间合金‑母合金和中间合金重熔‑吸铸‑均匀化退火‑时效处理‑固溶处理。选择纯度为99％以上的Co、Cr、Ni、Al、Nb、Ti按配比称量，在真空熔炼炉中进行多次熔炼，待成分均匀后，吸铸成型，待冷却后，对铸棒进行均匀化退火，然后依次通过固溶处理及时效处理，最终获得双相中熵合金,该中熵合金以FCC结构为基体，基体上均匀分布着呈碟状或球状的BCC相，构成FCC+BCC双相中熵合金。

【技术实现步骤摘要】
一种双相中熵合金的设计与制备方法
本专利技术属于材料加工
，具体涉及一种双相中熵合金的设计与制备方法。
技术介绍
熵是表示体系混乱程度的物理量，它的大小能够影响体系的热力学稳定性。根据Boltzmann假设，N种元素以等摩尔比形成固溶体时，形成的混合熵ΔSmix可以通过以下公式表示。式中：R为普适气体常数；Ci为组元i的原子百分比含量研究表明当混合熵低于1R时，熵的对体系的影响远远低于键合能。同时合金的混合熵为1.5R是高温时抵抗原子间强键合力的必要条件。据此将合金材料分为三类：(1)以一种或两种元素为主要组成元素的低熵合金，即传统合金(ΔSmix<1R)；(2)包含两种到四种主要元素的中熵合金(1R≤Smix≤1.5R)；(3)包含至少五种主要组成元素的高熵合金(Smix≥1.5R)。因高熵合金在性能方面表现出不同于传统合金的优异性。如耐热性、抗氧化性，耐腐蚀性等，引起了世界各国研究者的关注，目前已有大量的高熵合金被开发，其中美国橡树岭国家实验室和伯克利劳伦斯国家实验室合作开发的CoCrFeNiMn五元高熵合金[1]，其塑性随温度的降低呈现升高的趋势，在77k液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双相中熵合金，其特征在于：所述双相中熵合金的成分为(CoCrNi)x(AlTiNb)100‑x，其中Co、Cr、Ni原子比0.5～1:0.5～1:0.5～1，Al、Ti、Nb原子比0.8～1:0.8～1:0.8～1，x按原子百分比例取值范围为90～99％，该双相中熵合金以面心立方结构为基体相，在基体上均匀分布着呈碟状或球状的体心立方结构相。

【技术特征摘要】
1.一种双相中熵合金，其特征在于：所述双相中熵合金的成分为(CoCrNi)x(AlTiNb)100-x，其中Co、Cr、Ni原子比0.5～1:0.5～1:0.5～1，Al、Ti、Nb原子比0.8～1:0.8～1:0.8～1，x按原子百分比例取值范围为90～99％，该双相中熵合金以面心立方结构为基体相，在基体上均匀分布着呈碟状或球状的体心立方结构相。2.一种如权利要求1所述的双相中熵合金的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：1)母合金配料：将纯度大于99.99％的粒状或块状原料Co、Cr、Ni按比例配料；2)母合金熔炼：将配料放入真空熔炼炉中，抽真空至1×10-2～1×10-3Pa，然后充入氩气直到炉内压力达到0.05～0.06MPa，翻转重复熔炼3～5次，获得CoCrNi母合金；3)中间合金配料：将纯度大于99.99％的粒状或块状原料Al、Ti、Nb按比例配料；4)中间合金熔炼：将配料放入具有氩气保护的真空熔炼炉中，反复熔炼3～5次，获得AlTiNb中间合金；5)双相中熵合金熔炼：将步骤2)获得的CoCrNi母合金和步骤3)中获得的AlTiNb中间合金合并在真空熔炼炉中重熔，磁搅拌，翻转并熔炼5次以上，然后将铸锭移入吸铸模吸铸...

【专利技术属性】
技术研发人员：储成林，安旭龙，戴挺，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32